ITO透明导电薄膜材料

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镀膜层数对光电特性的影响
镀膜层数在5层以下时，随层数增 加，ITO薄膜的方阻迅速减小，透 过率迅速下降，层数在5~8层之间 时方阻继续减小，透过率几乎不 变。层数继续增加，两项性能变 化不大 这种现象的原因是：在薄膜很薄 时，薄膜不连续，像一个个小岛 分布在玻璃基体表面，不利于晶 粒的形成生长 ，随着层数的增加 晶粒的生长趋于稳定，性质不再 变化。
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热处理初始温度对光电特性的影响
从图中可以看出当ITO薄膜的
热处理初始温度在100～
200℃之间时，随着热处理初 始温度的增加，方阻迅速减
小透光率缓慢增大，当温度
达到400℃时，方阻到到最小 透光率达到最大值。 所以热处理初始温度在 400℃时，光电特性最好。
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ITO透明导电薄膜的成品
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二、溶胶-凝胶法制备ITO
溶胶-凝胶法制备ITO常用铟、锡的有机醇盐为前驱物， 以铟、锡的无机盐为前驱物制备的ITO薄膜成本更低。 所以试验中以InCl3· 2O和SnCI4· 2O为前驱物采用甩 4H 5H 膜法在石英玻璃基片上制备了ITO透明导电薄膜。探究 了ITO透明导电薄膜光电特性的影响因素。
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三、ITO薄膜的表面分析

对500℃下热处理 20min的薄膜进行X射线 分析，图中标示的峰均为 In2O3的特征峰这是由于 In3+离子半径与Sn4+离 子半径比较接近，在掺杂 中Sn4+取代了In3+离子 形成了立方铁锰结构的固 溶体。
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原子力显微镜分析
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溶胶浓度对光电特性的影响
从图中可以看出，在浓度为1 ％时ITO薄膜的方阻较低、 透过率在85%以上，综合考 虑方阻和透过率溶胶浓度在1 ％左右，ITO薄膜的光电特性 最好。
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热处理时间对光电特性的影响
从图中可以看出，热处理时间 在10min之前，ITO薄膜晶粒 较小，方阻较大，透光率变化
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In2O3和SnO2均为宽禁带绝缘体，满足对可见光 透明的条件，若同时使其具有良好的导电性能则 必须使其半导体化，增加载流子浓度。 半导化后的ITO薄膜禁带宽度较宽(3.5~4.3eV) 载流子密度较高，导电性好,是目前综合性能最 好的透明导电材料。 为了降低电阻率在In2O3 中可加入Sn掺杂物以提 高载子密度，目前比较高效的方法是溶胶-凝胶 法
从图中可以清晰地看到，薄膜表面由大小不同的粒子 组成，其粒径在90~20nm，平均粒径在50nm左右， 纳米尺寸效应对薄膜的光电特性有利
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图形可以形象的解释溶胶-凝胶法在制备薄膜时的特点：当凝胶 在较低温度下薄膜内的微孔倒塌； 随着温度升高薄膜内大孔倒 塌，气孔率减小同时固溶相更加均匀，对可见光的透过率高同 时导电性好。
ITO透明导电薄膜
姓名：邹志会 学号：200904016
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主要内容
ITO透明导电薄膜定义 溶胶—凝胶法制备ITO透明导电薄膜 ITO导电薄膜的表面分析 总结
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一、 ITO透明导电薄膜
1.概述 ITO是In2O3 掺Sn的半导体材料，其薄膜对可 见光具有很高的透射性、对红外光有很强的反 射性。载流子浓度较高，导电性能优良。
具有立方铁锰矿结构，薄层硬度高、耐磨、耐 化学腐蚀性能。
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2.光电特性机理
只有光的能量小于材料的禁带宽度时才可透过，可见 光的能量在3.1eV左右，而ITO的禁带宽度在3.5eV，所以 对可见光为透明而对紫外光为吸收。 对于透明导电薄膜，一方面透明性能要求材料中的自 由电子要少，材料的禁带宽度要大(大于3eV)； 导电性能则要求材料的电阻率要低，自由电子要多。只 有同时满足这两方面条件的材料才能用于制造透明导电 薄膜。
不明显，在20min时材料的透
光率最好，方阻最低。
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通过以上实验可以得出以铟、锡的无机盐为前驱 物的溶胶-凝胶法制备的最佳工艺条件为：溶胶浓 度为1％，甩膜后立即热处理，热处理初始温度 为400℃，热处理时间20min，镀膜8次为宜。
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在手机触摸屏上的应用
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请老师批评指正！
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四、总结
ITO 透明导电薄膜不仅具有优良的导电性能，而且 具有优良的可见光透明性，其加工性能极好，膜层 硬度高且耐磨耐蚀，因此在平面液晶显示（LED）、 太阳能电池表面、电色层窗口、光生伏打器件中的 有源和无源组元以及红外辐射反射热镜薄膜等方面 获得了广泛应用。